昱能微讲堂丨如何利用组件超配帮助电站提升发电量？
- 发布时间：2023-02-20 09:30
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【概要描述】昱能科技微型逆变器支持1.5倍超配，且散热性强，具有过载运行自我保护功能，是组件超配设计的合适选择。
昱能微讲堂丨如何利用组件超配帮助电站提升发电量？
【概要描述】昱能科技微型逆变器支持1.5倍超配，且散热性强，具有过载运行自我保护功能，是组件超配设计的合适选择。
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据统计，在光伏电站的实际运行中，若光伏组件与逆变器容配比为1:1，那么逆变器约有80%的时间无法达到额定输出。因此，合理利用超配设计，提升组件与逆变器的容配比，以此提高逆变器满载工作时长，成为了提升光伏电站发电收益的重要途径之一。
一、为什么要进行超配？
光伏系统设计中，组件的容量超过光伏逆变器的容量，就是我们所说的组件超配。在实际应用中，逆变器的实际输入功率远小于组件输出的功率，这主要是由于光照资源、温度、组件衰减、组件方位角、系统损耗等因素：
1、光照资源
光照是光伏发电的基础，不同地区光照条件差异很大，而组件额定功率输出只有在特定的条件下才会实现，也就是辐照度达1000瓦/平方米，温度在25°C，光谱AM1.5时。一旦辐照度低于1000瓦/平方米以下，光伏组件输出功率必然小于其额定功率，即使在太阳资源丰富地区，也并非一整天都处于充足的光照条件下，早中晚辐照度差异较大。
2、温度
温度也是影响功率输出的重要因素之一。组件的输出功率受温度影响很大，温度升高组件电压会下降，组件电流变化很小，因此组件功率会随着温度升高而下降。光伏组件的工作特性为气温每升高1℃，输出功率就会降低约0.35%。
3、组件衰减
根据调查显示，组件正常老化衰减的情况下，组件第二年以后的衰减将呈线性变化，25年的衰减率在8%~14%之间，也就是说组件每年的发电能力都在下降，无法维持额定功率输出。
4、组件方位角
不同方位角所接收到的辐照度不同，方位角在0°（最佳朝向）时， 光伏组件表面接收到的辐照度是最大的。随着方位角变大，辐照度加速降低，组件的实际输出功率也随之大幅下降。
5、系统损耗
在电站实际运行中，组件衰减、遮挡、线缆、逆变器以及其他一些部件的损耗都会影响系统的实际输出，在这里我们将这些损耗统称为系统损耗。
二、如何计算容配比？
假设在一个光伏系统中，系统综合效率为85%，逆变器本身的峰值输出功率一般为额定功率的10%，因此我们可以得到：
组件容量*85%=（1+10%）*逆变器额定功率
容配比=组件容量/逆变器额定功率=1.29
在实际容配比的设计中，需要综合考虑当地的气象、逆变器的超配能力、发电量增益与组件初始投资增加差值之间的平衡等因素，不可一味追求容配比的最大化，否则会影响设备使用寿命及电站收益。
三、如何选择合适的逆变器产品？
组件超配对于逆变器而言，主要需要考虑逆变器的输入带载能力、散热能力、保护功能和长期可靠性。
1、输入带载能力
对输入带载能力的考量主要从MPPT电压范围、工作电压范围、最大直流输入电压/电流等维度考虑。以昱能科技微型逆变器QT2D为例，其直流输入端的主要参数如下：
2、散热能力
光伏逆变器运行对于温度有着一定要求。昱能科技微型逆变器产品采用了最新的碳化硅半导体器件，软开关拓扑设计，可以有效提高系统发电效果，减少发热。同时，产品采用全金属外壳，导热硅胶灌封，具有良好的散热性能。
3、保护功能
逆变器的保护功能可以在满足其高效率工作的同时，保障系统的安全。昱能科技微型逆变器具有各类保护功能。当逆变器过载工作时，机身温度往往会升高。当温度超过了逆变器工作的最高温度时，逆变器会启动过温保护以及过温降载功能，甚至出现高温报警，进入自我保护状态。
4、长期可靠性
对于组件超配，逆变器的长期可靠性也是逆变器选择时的重要因素。昱能科技微型逆变器设计使用寿命长达25年，在整个光伏电站25年生命周期内无需更换逆变器。此外，昱能科技微型逆变器达到了IP67防护等级，具备强大的防尘、防水能力，且产品设计采用全灌胶工艺，能够在-40ºC到+65ºC的环境温度范围内稳定运行。
四、小结
综上所述，在光伏电站系统中，采用合理的组件超配设计，可以延长逆变器满载工作的时间，有效提升光伏电站的发电量，降低系统成本。而如何设计组件与逆变器的容配比，还需要综合考虑逆变器、组件等各种因素，绝不能一味追求容配比的最大化。昱能科技微型逆变器支持1.5倍超配，且散热性强，具有过载运行自我保护功能，是组件超配设计的合适选择。
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